Сорбционная очистка никелевых растворов от металлов-примесей

Abstract

Рассмотрена возможность сорбционной очистки никелевых растворов от цинка, меди, железа в производстве никеля сернокислого реактивного марки «ч» на смолах с функциональными группами: аминодиуксусная (Lewatit TP207); бис-2,4,4-триметилпентил-фосфиновая кислота (Lewatit TP272); аминофосфоновая (Purolite S940). Определены величины статической (СОЕ) и динамической (ДОЕ) обменной емкости исследованных сорбентов по металлам-примесям в технологических растворах состава, г/дм3: 147,6 Ni; 2,02 Zn; 0,36 Cu; 0,17 Fe; 9,8 H2SO4, и модельных бинарных растворах «никель – металл» состава, г/дм3: 75,9–88,6 Ni; 7,1 Zn; 0,52 Cu; 0,34 Fe; 4,7 H2SO4. В статическом режиме при увеличении соотношения объемов сорбента и раствора (Т : Ж) степень извлечения металлов возрастает. При Т : Ж = 0,1 из технологических растворов наиболее полно извлекаются на смолах, %: Cu > 60 (TP207); Fe(III) ≈ 50 (S940), при совместной сорбции других металлов не более 8–14 % от исходного содержания. Изотермы сорбции металлов-примесей из модельных растворов согласно значениям коэффициентов корреляции (R2 > 0,95) удовлетворительно описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха. Использование сорбционной технологии не позволяет производить достаточную очистку растворов от металлов-примесей, что устраняется применением ступенчатой экстракции на Д2ЭГФК и Versatic 10. The paper discusses the possibility of sorption purification of nickel solutions of zinc, copper and iron in the production of nickel sulphate reagent of “Fine chemicals” grade with resins having functional groups, such as aminodiacetic (Lewatit TP207); bis-2,4,4-trimethylpentyl-phosphinic acid (Lewatit TP272); aminophosphonate (Purolite S940). The values of static (SOY) and dynamic (DOE) exchange capacity of investigated sorbents for impurity metals in technological solutions of the composition (g/dm3) are defined: 147.6 Ni; 2.02 Zn; 0.36 Cu; 0.17 Fe; 9.8 H2SO4, and model binary “nickel-metal” solutions (g/dm3): 75.9–88.6 Ni; 7.1 Zn; 0.52 Cu; 0.34 Fe; 4.7 H2SO4. In the static mode the increase of the ratio of volumes of the sorbent and the solution (sol/liq) leads to the increase of the metal extraction degree. When sol/liq = 0.1, the metals most completely extracted from technological solutions in resins are, in %: Cu, > 60 (TP207) and Fe (III), ≈ 50 (S940), while simultaneous sorption of other metals does not exceed 8–14 % of the original content. Sorption isotherms of metal impurities from model solutions according to values of correlation coefficients (R2 > 0.95) are satisfactorily described by Langmuir and Freundlich models. The use of the sorption technology does not allow to perform sufficient purification of solutions from impurity metals, which is made by the use of step extraction with D2EHPA and Versatic 10.